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专题5 生 态 工 程 5.1 生态工程的基本原理,一、关注生态工程建设 1.生态工程概念： (1)技术手段和方法：通过_、调控和技术组装，对已 被破坏的生态环境进行_，对造成环境污染和破坏 的_进行改善。 (2)结果：提高生态系统的_，促进人类社会和自然环境 的_。,系统设计,修复、重建,传统生产方式,生产力,和谐发展,2.生态工程建设： (1)目的：遵循自然界_的规律，充分发挥资源的生 产潜力，防止_，达到_和_的同步 发展，从而促进人类社会和自然环境的和谐统一。 (2)优势：与传统工程相比，少消耗、_、可持续发展。,物质循环,环境污染,经济效益,生态效益,多效益,3.生态经济概念： (1)原则：_。 (2)目标：一个系统产出的_，能够成为本系统或者另 一个系统的_，从而实现_。 (3)最重要的手段之一：_。,“循环经济”,污染物,生产原料,废弃物的资源化,生态工程,二、生态工程所遵循的基本原理 1.物质循环再生原理： (1)含义：物质能够在各类生态系统中进行_和 _，循环往复，_利用，从而达到 取之不尽、用之不竭的效果。,区域小循环,全球地质大循环,分层分级,(2)实例：“无废弃物农业”：,有机物,有机肥料,农田,循环利用,堆肥,沤肥,2.物种多样性原理： (1)理论基础：生物多样性程度高，生物通过_关系相互 依存，可在有限的资源条件下，产生或容纳更多的生物量， 提高_。 (2)实例。 正面：珊瑚礁区生物多样性非常高，不同生物在珊瑚礁区占 据不同的位置，通过_关系互相依存，使得珊瑚礁_ 稳定性较高。 反面：单一种植的樟子松林或杨树林的_程度较低， 极易遭受虫害，_稳定性较低。,食物链,系统生产力,食物链,抵抗力,生物多样性,抵抗力,3.协调与平衡原理： (1)理论基础：生物与环境的_。 (2)含义：处理好生物与环境的协调与平衡，需要考虑环境承 载力，又称_，它是指某种环境所能养活的生物种 群的_。,协调与平衡,环境容纳量,最大数量,4.整体性原理： (1)理论基础：_。(如下图) (2)原理：在进行生态工程建设时，不但要考虑到_ _的规律，还要考虑到_等系统的影响力。,社会-经济-自然复合系统,自然生态,系统,经济和社会,5.系统学和工程学原理：,改变和优化,系统,功能,比例关系,能量、物质、信息,【微点拨】 1.建立生态经济的模式是什么？ 提示：实现原料产品原料的生产体系，使废弃物资源化。 2.为什么说“污染物是放错地方的资源”？ 提示：对环境造成危害的污染物，采用一定的措施和技术，就能够回收和循环利用，这样不但能够减少环境污染，而且提高了资源的利用率，减少了资源的浪费，因此说“污染物是放错地方的资源”。,3.樟子松林的松毛虫数量为什么会肆意增长，而珊瑚礁区却有很高的生物多样性？ 提示：纯樟子松林的生物多样性低，食物链短而单调，缺少松毛虫的天敌，而成片单一的林木又为其提供了丰富的食物来源，因而会导致树林的毁坏。但珊瑚礁区的生物多样性高，食物链复杂，不同的生物占据了不同的时间位、空间位和资源位，因而充分利用了珊瑚礁生态系统的环境，所以该区有很高的生物多样性。,4.某些地区出现“前面造林，后面砍林”的现象，这是哪一原理失调造成的？ 提示：整体性原理。 5.“1+12”体现了生态工程的什么原理？ 提示：系统学和工程学原理中的系统整体性原理。,1.下列不属于生态工程建设目的的是( ) A.对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善 B.防止环境污染 C.促进人类社会和自然环境的和谐发展 D.单纯追求粮食产量 【解析】选D。生态工程建设的目的是遵循自然界物质循环的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到经济效益和生态效益的同步发展。如果单纯追求粮食产量，可能影响整个生态系统的和谐发展。,2.下列措施中最可能与人类的可持续发展的原则不相符合的是 ( ) A.森林采伐量小于生长量 B.人工鱼塘每年生产者固定的能量大于消费者同化量 C.对工业和生活排放的污水或废气进行无害化处理后再排放 D.农田施用的无机氮多于固定的氮元素 【解析】选D。森林采伐量小于生长量，有利于资源的再生；对污水或废气进行无害化处理，有利于资源的利用；生产者固定的能量大于消费者同化量，有利于维持生态系统的稳定；农田施用的无机氮较多，容易造成环境污染，不利于可持续发展。,3.下列不属于生态工程的是( ) A.沼气工程 B.桑基鱼塘 C.长江两岸加固河堤 D.退耕还林还草 【解析】选C。沼气工程、桑基鱼塘和退耕还林还草都利用了生态工程的原理，实现了生态系统的可持续发展，但长江两岸加固河堤与生态工程无关。,4.协调与平衡原理主要是指( ) A.生物与环境的适应及环境对生物的承载力 B.系统各组分之间要有适当的比例关系 C.自然系统、经济系统、社会系统协调统一 D.物质循环和能量流动协调统一 【解析】选A。协调与平衡原理主要是处理好生物与环境的协调和平衡，需要考虑环境的承载力，即环境所能养活的生物种群的最大数量。,5.下列结构示意图能体现系统学和工程学原理的是( ),【解析】选D。D项中，一般局部出现故障，不会造成整个网络瘫痪，很多生态系统也存在类似现象，如我国南方的桑基鱼塘模式，体现了系统的结构决定功能原理，即把很多个生产系统通过优化组合，有机地整合在一起，成为一个新的高效生态系统，大大提高了系统的生产力。,6.生态系统内即使某个物种由于某种原因而死亡，也会很快有其他物种占据它原来的生态位置，从而避免了系统结构或功能的失衡。这体现了生态工程的什么原理( ) A.协调与平衡原理 B.物种多样性原理 C.物质循环再生原理 D.整体性原理,【解析】选B。一个生态系统生物种类多，营养结构复杂，生态系统抵抗力稳定性越高，原因是生态系统内即使某个物种由于某种原因而死亡，也会很快有其他物种占据它原来的生态位置，从而避免了系统结构或功能的失衡，这种现象体现了生态工程的物种多样性原理。,一、关注生态工程建设 1.生态经济的实质：能够满足我们的需求而又不会危及子孙后代满足其需要的经济。 2.传统农业与生态工程： (1)传统农业生产模式“石油农业”。 内容：大量使用化肥、农药、机械的农业生产方式。 弊端：不注重生态环境的保护，没有考虑环境成本，经济的发展以巨大的生态环境破坏为代价。,(2)生态工程与传统农业的区别：,3.生态农业常见类型： (1)桑基鱼塘模式。 人工建立的高产稳产的农业生态系统，做到蚕粪养鱼，鱼粪肥塘，塘泥肥田、肥桑，从而获得稻、鱼、蚕茧三丰收，如图所示：,(2)沼气农田立体养殖模式。 该生态系统利用农作物发展养殖业，利用废弃物实现物质的循环，保证能量的多级利用，如图所示：,【易错提醒】 (1)“无废弃物农业”不同于“石油农业”：“无废弃物农业”属于传统农业，优点是追求物质循环利用，没有废弃物，很少对环境和资源造成破坏，但生产效率低；“石油农业”是指化肥、农药和机械大量使用对环境资源造成破坏，生产效率提高。 (2)有了生态工程也不可以先污染后治理：生态恢复力有限，不能认为有了生态工程，就可以先污染后治理。,1.生态农业的特点是在维持和改善系统内的生态平衡、不对其周围环境造成明显改变的情况下，求得最大生产力和可持续发展。下列不属于生态农业生产方式的是( ) A.病虫害的生物防治 B.作物轮作、套种 C.使用化肥提高作物产量 D.秸秆等农业废弃物的资源化利用,【解题关键】解答本题需要准确理解生态农业的前提和目的： (1)前提是维持和改善系统内的生态平衡、不对其周围环境造成明显改变。 (2)目的是“求得最大生产力和可持续发展”。 只有同时符合这两个要求的生产方式才属于生态农业。,【解析】选C。生态农业是采用生态工程的基本原理实现的无污染、可持续发展的农业生产思路，病虫害的生物防治和废弃物的利用都能够避免环境污染，作物轮作、套种实现了土地的可持续利用，均符合生态原理。化肥的生产和使用会造成环境污染，同时不利于土地的利用。,2.当前，我国农业的发展已由科技含量较低的传统农业向现代农业转变。现代农业虽然产量大大提高，但由于大量使用化肥、农药，造成了严重的环境污染，因此我国政府正大力推广经济效益、社会效益和生态效益相统一的生态农业。下列关于生态农业的叙述不正确的是( ) A.生态农业系统中食物链和营养级越多，在能量流动中消耗的能量越少 B.生态农业系统的抵抗力稳定性比现代农业高 C.生态农业系统设计的指导原则是实现生态系统的能量和物质的多级利用 D.生态农业系统属于人工生态系统，人的作用非常突出,【解题关键】解答本题需要注意两点： (1)了解生态农业与传统农业的区别。 (2)明确生态农业建设所遵循的原理。,【解析】选A。能量的多级利用并不是食物链越长越好，还要考虑能量在传递过程中的生物呼吸所消耗的能量；但是生态农业实现了废物资源化，提高了能量的利用率。生态农业系统是遵循生态经济原理，在遵循“循环经济”的原则下，通过优化组合，使一个系统产出的污染物资源化，实现物质和能量的多级利用，同时防止了环境污染；在生态农业系统中人的作用非常突出，一旦失去人的作用，该系统将受到破坏，因而生态农业系统又属于人工生态系统。,二、生态工程的基本原理,【易错提醒】 整体性原理系统整体性原理 (1)整体性原理是指人类处在一个社会、经济、自然复合而成的巨大系统中。建立在对系统成分的性质及相互关系充分了解基础上的整体理论，是解决生态环境问题的必要基础。 (2)系统整体性原理属于系统学和工程学原理之一。系统整体性是指系统各组分之间要有适当的比例关系，只有这样才能顺利完成能量、物质和信息等的转换和流通，并且实现总体功能大于各部分之和的效果。,1.(2014温州模拟)如图是一个农业生态系统模式图，关于该系统的叙述，错误的是( ) A.微生物也能利用农作物通过光合作 用储存的能量 B.多途径利用农作物可提高该系统的 能量利用率 C.沼渣、沼液作为肥料还田，使物质 能够循环利用 D.沼气池中的微生物是该生态系统的消费者,【解题关键】解答本题需要考虑两个方面： (1)分析图中生产者、消费者和分解者及其作用。 (2)明确能量在图中生物之间的利用情况。,【解析】选D。农作物通过光合作用固定太阳能，沼气池中微生物如甲烷杆菌等是分解者，可以利用其中的能量，故A项正确，D项错误；图中农作物能被多种生物利用，提高了生态系统中能量的利用率，故B项正确；沼渣、沼液作为肥料还田，使物质能够循环利用，故C项正确。,2.(2013济宁高二检测)材料1：实施沼气工程，是我国政府为改善农村环境和发展农村经济大力推广的一种生态工程。 材料2：地衣中的真菌和藻类互利共生，当把它们分开时，两者都不能正常生长。 材料3：居住在林区的农民，“靠山吃山”是他们生活的根本。当进行林业工程建设时，一方面号召农民种树，另一方面考虑林区农民的生活问题，使改善生态和发展经济结合起来，才能真正做到造林护林。,上述材料依据下列哪些生态工程原理( ) 物质循环再生原理 物种多样性原理 协调与平衡原理 整体性原理 系统整体性原理 系统的结构决定功能原理 A. B. C. D.,【解题关键】解答本题的关键是阅读题干文字，提取有效信息：材料1中“沼气工程”体现“废弃物”的利用，材料2中“地衣中的真菌和藻类互利共生”体现“1+12”的效果，材料3中“靠山吃山”体现“整体性”原理。,【解析】选A。物质循环再生原理：物质能够在各类生态系统中进行区域小循环和全球地质大循环，循环往复，分层分级利用，从而达到取之不尽、用之不竭的效果。地衣中的真菌和藻类单独存在时，两种生物都不能很好地生活，但是在一起的时候就出现了一种“1+12”的效果，体现了系统整体性原理。所谓生态工程的整体性原理，是指人类所处的自然系统、经济系统和社会系统所构成的巨大复合系统，三者相互影响而形成统一整体。,【方法规律】判断生态工程原理的方法 (1)如果强调充分利用废弃物，则为物质循环再生原理。 (2)如果强调生态系统稳定性，则为物种多样性原理。 (3)如果强调各成分之间关系，则为协调与平衡原理。 (4)如果强调社会、经济和自然协调统一，则为整体性原理。 (5)如果强调整体大于部分之和，则为系统整体性原理。 以上所述只是一般规律，如果遇到特殊情况，还要具体分析，一个生态工程也可能涉及多个原理。,
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